KR101290303B1

KR101290303B1 - 가스절연 배전반의 3단 개폐장치

Info

Publication number: KR101290303B1
Application number: KR1020090123329A
Authority: KR
Inventors: 신량범
Original assignee: 현대중공업 주식회사
Priority date: 2009-12-11
Filing date: 2009-12-11
Publication date: 2013-07-26
Also published as: KR20110066601A

Abstract

본 발명에 따른 가스절연차단기는, 접지단, 폐로단 및 개로단을 절연물 몰드에 장착시키고, 양측 선단에 바실 스프링이 돌출 설치된 작동단을 절연 스핀들에 스크류 결합시킨 후, 모터를 구동시켜 작동단을 상기 각 단의 내부로 슬라이딩시켜 전원을 공급, 차단 및 접지시킬 수 있도록 하는 가스절연 배전반의 3단 개폐장치에 있어서, 상기 모터의 구동축에 연결되어 구동력을 전달하는 제1스프로킷휠이 설치되고, 상기 다수의 절연 스핀들 각각에는 구동력을 전달받기 위한 제2스프로킷휠이 설치되며, 상기 제1스프로킷과 제2스프로킷은 하나의 체인에 연결되어 함께 회전되어 상기 작동단 각각이 각 단의 내부로 슬라이딩 되도록 하는 것을 특징으로 한다.

가스절연 배전반, 3단 개폐장치, 절연 스핀들, 작동단.

Description

가스절연 배전반의 3단 개폐장치{3-way switching apparatus of gas insulationswitchboard}

본 발명은 차단기, 단로기 및 모선 등의 주회로를 완전히 밀폐하여 SF6 가스를 주입시킨 무보수 지향의 신개념 배전반인 30.5 kV, 40.5 kV급 가스절연 배전반에 설치되는 3단 개폐장치(3Way Swich)에 관한 것으로, 특히, 절연물 몰드(Mold)에 접지단(Earthing Contact), 폐로단(Service Contact) 및 개로단(Disconecting Contact)을 장착시킨 후, 하나의 체인에 의해 동시에 회전되는 절연 스핀들(Spindle)에 멀티 밴드(Mult Bend)가 설치된 작동단(Moving Contactor)을 스크류 결합시킴으로써, 모터구동 또는 수동핸들에 의하여 작동단을 슬라이딩시켜 가스 구획(Gas Compartment) 내에 설치된 모선에 연결시켜 기기 내부의 점검 및 수리시 주회로를 접지시키거나 전원을 공급 및 차단할 수 있도록 하는 가스절연 배전반의 3단 개폐장치에 관한 한 것이다.

일반적으로 통전하고 있는 도체는 그 자계와 전류와의 계수에 의하여 동일 방향의 전류일 경우는 인력이, 반대 방향의 전류일 경우는 반발력이 발생한다. 이때, 통전시 예기치 못한 단락사고가 발생했을 경우 비대칭 전류가 흐르며 시간의 경과에 따라 대칭 값에 근접한다.

단락사고가 발생하면 전자력이 단락전류의 제곱승에 비례하여 커지며 시간의 크기에 따라 도체에 발생되는 열도 커지므로 도체를 지지하고 있는 단(Contact)의 중요성을 인식하여 단락사고를 대비한 충분한 기계적 강도와 발생 열에 견딜 수 있는 절연재질을 선택하여 사용되어 져야 한다.

종래의 가스절연 배전반에 설치되는 개폐장치는, 수직형 단로기, 수직형 3단 개폐기 등이 있으며 그 구조는 다수의 구성부품을 결합시켜 다단의 링크로 구성되어 기계적으로 접지 및 폐로 작동시켜 사용하였다.

상기와 같은 종래의 개폐장치는, 구성부품의 부피가 커서 넓은 공간을 차지하므로 가스절연 배전반의 전체크기가 커지는 문제가 있으며, 다단의 링크구조로 형성되어 그 구조가 복잡하고 접지 및 폐로 작동시 오작동이 발생하는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 3단 개폐장치의 동작 접점을 수동 또는 전동식으로 폐로-개로-접지 및 폐로-개로로 작동하는 슬라이딩 방식을 채택하여, 단락시 발생하는 전자력, 중력 및 진동에 의한 우발적인 개폐동작을 하지 않도록 하여 안전사고를 방지하고, 보조접점을 통하여 각 정해진 위치에서 정확한 출력신호를 나타낼 수 있게 하여 모선을 연결 또는 패쇄시킬 수 있으며, 잔류전압을 대지로 방전시킬 수 있게 하는 가스절연 배전반의 3단 개폐장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

그리고, 상기한 가스절연 배전반의 3단 개폐장치를 제공하기 위하여, 접지단, 폐로단 및 개로단을 절연물 몰드에 장착시킴과 동시에, 하나의 체인에 의해 동시에 회전되는 절연 스핀들에 바실 스프링이 돌출 설치된 작동단을 스크류 결합시킴으로써, 모터를 구동시켜 3위치에 작동단을 동시에 슬라이딩시켜 가스 구획 내에 설치된 모선에 연결시켜 기기 내부의 점검 및 수리시 주회로를 접지시키거나, 전원을 공급 및 차단할 수 있게 하였으며, 비상시에는 수동핸들을 모터의 구동축에 결합시켜 스크류를 회전시켜 각 단을 연결 및 단락시킬 수 있도록 하는 가스절연 배전반의 3단 개폐장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 상기의 폐로단과 개로단은 개로 상태에서 충전부와의 절연을 확보한 구조이고, 단락시 발생하는 전자력, 중력 및 진동에 의해 오작동에 의한 개폐 동작을 못하게 스크류 회전에 의한 슬라이딩 방식의 작동을 수행하게 함으로써 주회로 를 접지, 전원공급 및 차단하는 가스절연 배전반의 3단 개폐장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 가스절연차단기는, 접지단, 폐로단 및 개로단을 절연물 몰드에 장착시키고, 양측 선단에 바실 스프링이 돌출 설치된 작동단을 절연 스핀들에 스크류 결합시킨 후, 모터를 구동시켜 작동단을 상기 각 단의 내부로 슬라이딩시켜 전원을 공급, 차단 및 접지시킬 수 있도록 하는 가스절연 배전반의 3단 개폐장치에 있어서, 상기 모터의 구동축에 연결되어 구동력을 전달하는 제1스프로킷휠이 설치되고, 상기 다수의 절연 스핀들 각각에는 구동력을 전달받기 위한 제2스프로킷휠이 설치되며, 상기 제1스프로킷과 제2스프로킷은 하나의 체인에 연결되어 함께 회전되어 상기 작동단 각각이 각 단의 내부로 슬라이딩 되도록 하는 것을 특징으로 한다.

한편, 비상시에는 수동핸들을 상기 구동축에 결합시킨 후, 상기 절연 스핀들을 회전시켜 상기 작동단 각각이 각 단의 내부로 슬라이딩 되도록 할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 동작 접점을 수동 또는 전동식으로 폐로-개로-접지 및 폐로-개로로 작동하는 슬라이딩 방식을 채택함으로써, 단락시 발생하는 전자력, 중력 및 진동에 의한 오작동에 의한 개폐동작이 발생하지 않아 안전사고를 미연에 방지할 수 있는 장점이 있다.

또한, 부피가 작고 구조가 단수하여 배전반의 점유공간을 축소시켜 컴팩화된 배전반을 제공할 수 있고, 보조 접점을 통하여 각 정해진 위치에서 정확한 출력신호를 나타낼 수 있도록 함으로써 모선을 연결 또는 패쇄시키거나 잔류전압을 대지로 방전시키는 개폐작동을 용이하게 하는 등의 장점이 있다.

아울러, 다수의 절연 스핀들을 하나의 체인으로 연결하여 동시에 회전되도록 함으로써, 절연 스핀들로의 회전력을 전달하기 위한 연결구조가 간단한 장점이 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.

본 발명을 설명함에 있어서, 정의되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의 내려진 것으로, 본 발명의 기술적 구성요소를 한정하는 의미로 이해되어서는 아니 될 것이다.

도 1 은 본 발명에 따른 가스절연 배전반의 3단 개폐장치의 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 가스절연 배전반의 3단 개폐장치의 정면도이다.

도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 가스절연 배전반의 3단 개폐장치는, 접지단(10), 폐로단(20) 및 개로단(30)을 절연물 몰드(40)에 장착시키고, 양측 선단에 바실 스프링(Bal-seal spring: 51)이 돌출 설치된 작동단(Moving Contactor: 50)을 절연 스핀들(Spindle: 70)에 스크류 결합시키고 모터(60)를 구동시켜 작동단(50)을 상기 각 단의 내부로 슬라이딩시켜 전원을 공급, 차단 및 접지시킬 수 있도록 하는 가스절연 배전반의 3단 개폐장치에 있어서, 모터(60)의 구동축(61)에 연결되어 구동력을 전달하는 제1스프로킷휠(62)이 설치되고, 상기 다수의 절연 스핀들(70) 각각에는 구동력을 전달받기 위한 제2스프로킷휠(71)이 설치되며, 상기 제1스프로킷(62)과 제2스프로킷(200)은 하나의 체인(80)에 연결되어 함께 회전되어 작동단(50) 각각이 각 단의 내부로 슬라이딩한다.

그리고 상기 절연 스핀들(70)은 각 단에 대응하도록 3 개로 설치되며, 제1스프로킷휠(62)은 일측 끝부와 그에 인접하는 각각의 제2스프로킷휠(71) 사이에 설치되어 체인(80)에 의해 구동력을 전달하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제2스프로킷휠(71)은 체인(80)의 내주 면에 결합 되지만, 제2스프로킷휠(71)은 체인(80)의 외주 면을 상부에서 누르는 상태로 결합 되는 것이 바람직하다.

이와 같은 본 발명은, 30.5 kV, 40.5 kV 큐비클형 가스절연 배전반(미도시)의 가스 구획(Gas Compartment) 내에 설치된 모선에 연결되어 기기 내부점검 및 수리시 안전을 위하여 주회로를 접지시키고, 전원을 공급하거나 차단할 때 오동작으로 인한 사고를 방지하고 3단 개폐장치의 크기를 최소화시켜 배전반을 축소할 수 있게 한다.

본 발명의 가스절연 배전반의 3단 개폐장치는, 절연물 몰드(40)에 폐로단(20), 개로단(30) 및 접지단(10)이 순차적으로 장착되어 있고, 상기 각 단의 내측으로는 모터(60)에 의해 구동되는 절연 스핀들(70)에 양측 선단으로 바실 스프 링(51)이 돌출 설치된 작동단(50)이 나사결합된 상태로 삽입되어 있다.

모터(60)의 구동축(61)에 설치되어 회전되는 제1스프로킷휠(62)이 절연 스핀들(70)에 설치된 제2스프로킷휠(71)과 하나의 체인(80)에 의해 일체로 연결되어 있어, 제1스프로킷휠(62)의 회전과 함께 제2스프로킷휠(71)이 동시에 회전하게 된다. 즉, 동시에 회전되는 절연 스핀들(70)에 의해 작동단(50)이 각 단으로 동시에 이동할 수 있다.

이에 따라, 가스절연 배전반의 내부점검 또는 수리시에 잔류전압을 대지로 방전시켜 안전사고를 방지하기 위해 접지시킬 경우에는, 모터(60)를 정 회전시켜 절연 스핀들(70)이 회전작동을 하면, 전연 스핀들(70)에 나사결합된 작동단(50)이 전진하면서 개로단(30)과 접지단(10)의 사이로 수평이동하여 접지시킨다.

반면, 전원을 차단하는 개로 상태로 작동시킬 때는, 상기 접지상태에서 모터(60)를 역회전시켜 절연 스핀들(70)이 회전작동하여 작동단(50)을 후진시켜 작동단(50)의 양측 선단이 접지단(10)과 폐로단(20)에서 이격되어 전원을 차단할 수 있는 것이다.

그리고 전원을 공급시킬 경우에는, 상기 개로 상태에서 모터(60)를 역회전시켜 작동단(50)을 후진시켜 작동단(50)의 양 선단이 폐로단(20)과 개로단(30)의 사이에 위치시켜 전원을 공급할 수 있게 한 것으로, 접지-개로-폐로의 작동을 수행하며 그 밖의 폐로-개로-접지의 작동의 상기의 작동에서 모터(60)의 정·역회전에 의해 용이하게 작동시킬 수 있는 것이다.

또한, 비상시에는 모터(60)의 구동을 대신하여 수동핸들(90)을 모터(60)의 구동축(61)에 결합시켜 정·역회전시켜 폐로-개로-접지 및 접지-개로-폐로의 작동을 수행할 수도 있다.

이를 위해, 구동축(61)에는 별도의 제1기어(미도시)가 설치될 수 있고, 상기 수동핸들(90)은 본체(부호 미도시)의 일면에 고정되어 그 끝 단부에 상기 구동축(61)의 제1기어와 맞물리는 제2기어(미도시)가 설치될 수 있다. 또한, 상기 수동핸들은 별도의 탄성부재(미도시)에 의해 지지 되어 누르지 않은 상태에서는 상기 제1기어와 제2기어가 맞물리지 않게 된다. 여기서, 상기 탄성부재는 일단이 상기 수동핸들(90)을 걸림 위치시키기 위해 본체와 수동핸들 사이에서 압축력을 작용시키는 코일 스프링을 사용할 수 있다.

즉, 사용자가 수동핸들(90)을 눌렀을 때에 구동축(61)의 제1기어와 수동핸들의 제2기어가 서로 맞물림 회전될 수 있으며, 수동핸들의 회전에 의해 구동축(61)과 연결된 제1스프로킷휠(62)을 수동으로 회전시킬 수 있다. 이에 따라 제1스프로킷휠(62)과 체인(80)으로 연결된 제2스프로킷휠이 모두 회전하게 된다.

이와 같은 본 발명은, 각 단으로 작동시키는 작동단(50)이 절연 스핀들(70)의 회전에 의하여, 슬라이딩 작동하므로 오동작에 의한 개폐작동이 발생하지 않으므로 안전사고의 발생을 미연에 방지할 수 있는 것이다.

결과적으로, 본 발명은 동작접점을 수동 또는 전동식으로 폐로-개로-접지 및 폐로-개로로 작동하는 슬라이딩 방식을 채택함으로써, 단락시 발생하는 전자력, 중력 및 진동에 의한 오작동에 의한 개폐동작이 발생하지 않아 안전사고를 미연에 방지할 수 있다.

또한, 부피가 작고 구조가 단수하여 배전반의 점유공간을 축소시켜 컴팩화된 배전반을 제공할 수 있고, 보조 접점을 통하여 각 정해진 위치에서 정확한 출력신호를 나타낼 수 있도록 함으로써 모선을 연결 또는 패쇄시키거나 잔류전압을 대지로 방전시키는 개폐작동을 용이하게 할 수 있다.

아울러, 다수의 절연 스핀들(70)을 하나의 체인(80)으로 연결하여 동시에 회전되도록 함으로써, 절연 스핀들(70)로의 회전력을 전달하기 위한 연결구조가 단순하다.

이상에서 본 발명에 따른 가스절연 배전반의 3단 개폐장치에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 가장 양호한 실시 예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다.

따라서 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 본 발명의 기술사상의 범위를 이탈하지 않는 범위 내에서 치수 및 모양 그리고 구조 등의 다양한 변형 및 모방할 수 있음은 명백한 사실이며 이러한 변형 및 모방은 본 발명의 기술 사상의 범위에 포함된다.

도 1 은 본 발명에 따른 가스절연 배전반의 3단 개폐장치의 사시도.

도 2는 본 발명에 따른 가스절연 배전반의 3단 개폐장치의 정면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10: 접지단 20: 폐로단

30: 개로단 40: 절연물 몰드

50: 작동단 51: 바실 스프링

60: 모터 61: 구동축

62: 제1스프로킷휠 70: 절연 스핀들

71: 제2스프로킷휠 80: 체인

90: 수동핸들

Claims

접지단, 폐로단 및 개로단을 절연물 몰드에 장착시키고, 양측 선단에 바실 스프링이 돌출 설치된 작동단을 절연 스핀들에 스크류 결합시킨 후, 모터를 구동시켜 작동단을 상기 각 단의 내부로 슬라이딩시켜 전원을 공급, 차단 및 접지시킬 수 있도록 하는 가스절연 배전반의 3단 개폐장치에 있어서,

상기 모터의 구동축에 구동력을 전달하는 제1스프로킷휠이 설치되고, 상기 다수의 절연 스핀들 각각에 구동력을 전달받기 위한 제2스프로킷휠이 설치되며, 상기 제1스프로킷휠은 상기 제2스프로킷휠 사이에 위치되고, 상기 제1스프로킷과 제2스프로킷이 하나의 체인에 연결되어 함께 회전됨에 따라 상기 작동단 각각이 각 단의 내부로 슬라이딩 되어 전원을 공급, 차단 및 접지시키는 것을 특징으로 하는 가스절연 배전반의 3단 개폐장치.
제1항에 있어서,

비상시에는 수동핸들을 상기 구동축에 결합시킨 후, 상기 절연 스핀들을 회전시켜 상기 작동단 각각이 각 단의 내부로 슬라이딩 되도록 하는 것을 특징으로 하는 가스절연 배전반의 3단 개폐장치.